Recent work has shown the potential of using audio data (eg, cough, breathing, and voice) in the screening for COVID-19. However, these approaches only focus on one-off detection and detect the infection given the current audio sample, but do not monitor disease progression in COVID-19. Limited exploration has been put forward to continuously monitor COVID-19 progression, especially recovery, through longitudinal audio data. Tracking disease progression characteristics could lead to more timely treatment. The primary objective of this study is to explore the potential of longitudinal audio samples over time for COVID-19 progression prediction and, especially, recovery trend prediction using sequential deep learning techniques. Crowdsourced respiratory audio data, including breathing, cough, and voice samples, from 212 individuals over 5-385 days were analyzed. We developed a deep learning-enabled tracking tool using gated recurrent units (GRUs) to detect COVID-19 progression by exploring the audio dynamics of the individuals' historical audio biomarkers. The investigation comprised 2 parts: (1) COVID-19 detection in terms of positive and negative (healthy) tests, and (2) longitudinal disease progression prediction over time in terms of probability of positive tests. The strong performance for COVID-19 detection, yielding an AUROC of 0.79, a sensitivity of 0.75, and a specificity of 0.71 supported the effectiveness of the approach compared to methods that do not leverage longitudinal dynamics. We further examined the predicted disease progression trajectory, displaying high consistency with test results with a correlation of 0.75 in the test cohort and 0.86 in a subset of the test cohort who reported recovery. Our findings suggest that monitoring COVID-19 evolution via longitudinal audio data has potential in the tracking of individuals' disease progression and recovery.


翻译:最近的工作表明,在COVID-19的筛选中,有可能使用声频数据(如咳嗽、呼吸和声音)来进行声频数据(如咳嗽、呼吸和声音),然而,这些方法仅侧重于一次性检测和检测现有音频样本中的感染情况,而没有监测COVID-19的疾病进展。我们提出了有限的探索,以持续监测COVID-19的进展,特别是通过纵向音频数据进行恢复。跟踪疾病进展特征可以导致更及时的治疗。本研究的主要目的是探索长期纵向音频样本的潜力,以便进行COVID-19进展预测,特别是利用连续深层学习技术进行恢复趋势预测。对212个人5-385天以上的呼吸器样本的呼吸器检测和检测感染情况进行了集中的呼吸道音频数据,但没有监测COVI-19的动态进展,我们利用GGARVR5的声频动态动态动态动态动态来探测COVI19的进展。调查包括:(1) COVI-19的检测,从正向和负向(健康)测试,以及(2) 长期的疾病趋势预测,从长期显示长期显示长期显示,从O-19的声态变变变变变变的频率,从A的精确的精确的概率数据。

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